(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄剤を用いて土壌中の重金属を抽出するために土壌と洗浄剤を攪拌する薬液洗浄工程と、前記洗浄剤で洗浄した後の重金属汚染土壌から前記洗浄剤で抽出した重金属及び残存洗浄剤を希釈洗浄するために土壌と水を攪拌する水洗浄工程とからなる汚染土壌の浄化方法に用いられる土壌攪拌機構であって、少なくとも前記薬液洗浄工程又は前記水洗浄工程のいずれかに用いられ、
水平方向に延設された回転軸と、
該回転軸から放射状に延設された複数の攪拌爪と、
該複数の攪拌爪の回転半径の外側に螺旋状に配置され、前記複数の攪拌爪の回転半径の外側に存在する、仮想円筒の外周面に沿って配置されると共に、前記回転軸の軸線方向に左右対称の位相となるように、複数配置された板状部材と、
前記回転軸の両端部の外側に、該回転軸の軸線方向に対して略々垂直方向に延設される邪魔板とを備える土壌攪拌機構と、
該土壌撹拌機構を牽引する牽引装置とで構成されることを特徴とする土壌攪拌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌攪拌装置に関し、特に、カドミウム等の重金属により汚染された水田等の土壌を浄化するためなどの目的で使用される土壌攪拌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水田等の土壌が工場等から排出されたカドミウム（Ｃｄ）等の重金属により汚染されることがあり、特に、Ｃｄに汚染された水田は、水田全体のＣｄ含有率が低い場合であっても、玄米のＣｄ含有率が１ｐｐｍ以上となる場合が多く、そのような場合には、食品衛生法の規制により米の流通が禁止される。
【０００３】
そこで、土壌改良のために他の場所から土を運び入れ、植物の生育に適した土の状態にする客土法という汚染土壌の浄化法が実施されているが、客土法を用いたとしても取り替えられた汚染土壌を何らかの方法で処理する必要がある。
【０００４】
また、現在日本国内では、上述のように、米のＣｄ含有率が１ｐｐｍ以下であれば食品衛生法上問題はないが、Ｃｄを含有する米に関する国際基準を０．２〜０．４ｍｇ−Ｃｄ／ｋｇ−玄米、と強化する傾向が強まっている。
【０００５】
そこで、例えば、特許文献１には、Ｃｄ濃度が０．１〜２ｐｐｍの水田土壌を、浄化対象土壌体積の１〜４倍量のカルシウム塩、有機酸、無機酸及びアミノカルボン酸から選ばれる１種以上の水溶液で洗浄した後、さらに水で洗浄するＣｄ含有水田土壌の浄化方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−１６９３８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の浄化方法等によって、Ｃｄ含有水田等を浄化することは可能であるが、土壌と薬液又は薬剤等を攪拌する際に、農業に用いられる通常の耕耘機をそのまま使用すると、土壌の攪拌効率が悪いため、浄化効率の面で改善の余地があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、薬剤等を含む土壌を効率よく攪拌することができ、汚染土壌の浄化効率を向上させることが可能な土壌攪拌装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、洗浄剤を用いて土壌中の重金属を抽出するために土壌と洗浄剤を攪拌する薬液洗浄工程と、前記洗浄剤で洗浄した後の重金属汚染土壌から前記洗浄剤で抽出した重金属及び残存洗浄剤を希釈洗浄するために土壌と水を攪拌する水洗浄工程とからなる汚染土壌の浄化方法に用いられる土壌攪拌機構であって、少なくとも前記薬液洗浄工程又は前記水洗浄工程のいずれかに用いられ、水平方向に延設された回転軸と、該回転軸から放射状に延設された複数の攪拌爪と、該複数の攪拌爪の回転半径の外側に螺旋状に配置され、前記複数の攪拌爪の回転半径の外側に存在する、仮想円筒の外周面に沿って配置されると共に、前記回転軸の軸線方向に左右対称の位相となるように、複数配置された板状部材と、前記回転軸の両端部の外側に、該回転軸の軸線方向に対して略々垂直方向に延設される邪魔板とを備える土壌攪拌機構と、該土壌撹拌機構を牽引する牽引装置とで構成されることを特徴とする。
【０００９】
そして、本発明によれば、回転軸とともに回転する複数の攪拌爪によって土壌を攪拌するとともに、複数の攪拌爪の回転半径の外側に螺旋状に配置された板状部材によって、攪拌された土壌を土壌攪拌機構内にある程度の時間留めておくことができるため、攪拌された土壌の拡散を防止し、薬剤等を含む土壌の攪拌効率を向上させることが可能となり、汚染土壌の浄化効率の向上に繋がる。
【００１０】
前記板状部材を、前記複数の攪拌爪の回転半径の外側に存在する、仮想円筒の外周面に沿って配置することによって、複数の攪拌爪の先端と螺旋状の板状部材との間隔を均等にし、コンパクトな構成で、回転軸の軸線方向にわたって漏れなく効率的な攪拌を行うことができる。
【００１１】
前記土壌攪拌機構において、前記板状部材を複数配置したため、さらに機構内における土壌の滞留時間を長く維持することができ、薬剤等を含む土壌の攪拌効率をさらに向上させることができる。また、複数の前記板状部材を、前記回転軸の軸線回りに回転対称となるように配置したため、回転軸の軸線方向にわたって漏れなく効率的な攪拌を行うことができる。
【００１２】
前記邪魔板により、回転軸の軸方向外側に逃げようとする土壌を土壌攪拌機構内に留めることができ、薬剤等を含む土壌の攪拌効率をさらに向上させることができる。また、前記牽引装置の車体の底部の地上からの高さをより高くすることにより、高固液比で効率よく洗浄することができるため、水洗浄回数を低減することができ、洗浄コストの削減、及び薬剤洗浄での排水率の上昇による浄化効果の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、薬剤等を含む土壌を効率よく攪拌することができ、汚染土壌の浄化効率を向上させることが可能な土壌攪拌装置等を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１に示すように、本発明にかかる土壌攪拌装置１は、土壌攪拌機構２と、この土壌攪拌機構２を牽引して矢印Ａ方向に進行する牽引装置３とで構成される。
【００１９】
土壌攪拌機構２は、図２に示すように、大別して、回転軸１１と、この回転軸１１から放射状に延設された複数の攪拌爪１２と、攪拌爪１２の回転半径の外側に螺旋状に配置されたリボンプレート（板状部材）１３（１３Ａ〜１３Ｄ）と、回転軸１１の両端部の外側に配置された邪魔板１４と、牽引装置３との連結部１５とで構成される。
【００２０】
回転軸１１は、水平方向に延設され、図示しないモータ及びチェーン等を介して矢印Ｃ方向に回転する。
【００２１】
攪拌爪１２は、回転軸１１から放射状に延設され、図２（ｃ）に示すように、回転軸１１とともに矢印Ｃ方向に回転し、土壌を攪拌するために備えられる。この攪拌爪１２は、図示の例では、回転軸１１の５カ所から延設され、各攪拌爪１２は、図２（ｃ）に示すように、進行方向に向かって湾曲するとともに、図２（ｂ）に示すように、進行方向に対して左右のいずれかの方向に延設される。また、攪拌爪１２の回転半径は、２０ｃｍ以上とし、高固液比、すなわち高水深に対応可能とする。
【００２２】
リボンプレート１３（１３Ａ〜１３Ｄ）は、回転軸１１にリブ１６によって固定され、回転軸１１とともに図２（ｃ）の矢印Ｃ方向に回転し、攪拌爪５が土壌を攪拌した際に、攪拌された土壌が周囲に拡散しないように、土壌を土壌攪拌機構２内にある程度の時間滞留させるために備えられる。このリボンプレート１３は、複数の攪拌爪１２の回転半径の外側に、仮想円筒の外周面に沿って螺旋状に配置される。また、リボンプレート１３Ａと１３Ｃ、及びリボンプレート１３Ｂと１３Ｄは、互いに回転軸１１の軸線方向に左右対称の位相となるように位置する。
【００２３】
邪魔板１４は、回転軸１１の左右端部の外側に回転軸１１に対して垂直な面内に位置するように装着され、回転軸１１の軸方向外側に逃げようとする土壌を土壌攪拌機構２内に留めるために備えられる。
【００２４】
牽引装置３は、耕耘機等に通常用いられるトラクターを用いることができるが、高固液比に対応可能とするため、車体の底部の地上からの最低高さＨを４０ｃｍ以上とする。
【００２５】
次に、上記構成を有する土壌攪拌装置１の動作について、図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明においては、本発明にかかる土壌攪拌装置を、Ｃｄに汚染された水田の洗浄に用いた場合を例にとって説明する。
【００２６】
まず、洗浄剤を用いて土壌中のＣｄを抽出する。この洗浄剤には、塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、硝酸第一鉄、硝酸第二鉄、ポリ硫酸鉄等の鉄塩の溶液を用いることができる。また、固液比は、２.２程度とする。
【００２７】
この薬剤洗浄工程において、本発明にかかる土壌攪拌装置１を使用し、牽引装置３で土壌攪拌機構２を牽引しながら土壌攪拌機構２の回転軸１１を回転させる。回転軸１１とともに、放射状に延設された複数の攪拌爪１２も回転し、攪拌爪１２によって土壌を攪拌しながら土壌と洗浄剤とを混合する。
【００２８】
攪拌爪１２によって攪拌された土壌と洗浄剤は、土壌攪拌機構２の外側に拡散しようとするが、回転軸１１とともに回転する邪魔板１４がこの動きを規制し、土壌及び洗浄剤を土壌攪拌機構２内に留めるように機能する。これによって、土壌と洗浄剤との混合効果が促進される。また、回転軸１１の左右端部から左右外側に拡散しようとする土壌についても、邪魔板１４によって移動が規制され、土壌攪拌機構２内に滞留する。
【００２９】
土壌攪拌装置１による土壌の攪拌後、土壌は静置され、抽出されたＣｄが沈降する。そこで、排出処理を行った後、水洗浄工程に移行する。
【００３０】
水洗浄工程において、抽出したＣｄ及び残留洗浄剤の希釈洗浄を行う。土壌に水を加えた後、土壌攪拌装置１を用いて攪拌する。この際にも、土壌攪拌装置１は、薬剤洗浄工程の場合と同様に機能し、Ｃｄ及び残留洗浄剤の希釈洗浄効果を高めることができる。
【００３１】
土壌攪拌装置１による土壌の攪拌後、土壌は静置されてＣｄが沈降する。このような水洗浄を数回繰り返し、水洗浄工程を完了する。
【００３２】
最後に、排水処理工程において、排水処理装置によって洗浄水中に含まれるＣｄを除去し、処理水を放流する。
【００３３】
尚、上記実施の形態においては、固液比を２.２程度と、従来の１．５程度に比較して高く設定したため、従来よりも水深が高くなるが、攪拌爪の回転半径を２０ｃｍ以上と大きくするとともに、牽引装置３の車体の底部の地上からの最低高さＨを４０ｃｍ以上と大きくしたため、十分に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明にかかる土壌攪拌装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明にかかる土壌攪拌機構の一実施の形態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は（ａ）の回転軸近傍を示すＢ−Ｂ線矢視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  土壌攪拌装置
２  土壌攪拌機構
３  牽引装置
１１  回転軸
１２  攪拌爪
１３（１３Ａ〜１３Ｄ）  リボンプレート
１４  邪魔板
１５  連結部
１６  リブ
【図１】
0005213209.tif 000002
【図２】
0005213209.tif 000003